Expérimentation et modélisation de l'endommagement sous chargements dynamiques de deux roches calcaires

• Main Author: Grange, Sébastien
• Language: FRE
• Published: École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan 2007
• Subjects: [SPI:MAT] Engineering Sciences/Materials; calcaire; essais balistiques; essais pyrotechniques; modèles de plasticité; modèles de Weibull quasi-statique et dynamique; broyage-endommagement en compression; fragmentation-endommagement en tension
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00505334; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/50/53/34/PDF/Grange2007.pdf

Lors d'un tir d'abattage à l'explosif en carrière, l'exploitant est particulièrement intéressé par la blocométrie du tir et donc la fragmentation de la roche. Lorsqu'une roche est soumise à une sollicitation dynamique, trois zones de fragmentation sont expérimentalement observées : une zone de broyage près du chargement, puis une zone de fragmentation multiple et enfin une zone de fragmentation simple. Des essais balistiques et pyrotechniques sont présentés et analysés pour comprendre et modéliser la fragmentation. Les essais sont réalisés sur deux roches calcaires : le calcaire crinoïde et la ``blanche de Beaucaire''. Une comparaison de la fragmentation de ces deux matériaux est réalisée. Une étude analytique permet d'identifier les différents modes d'endommagement lors d'un chargement dynamique de compression. Une loi d'endommagement dynamique en tension couplée à un modèle de plasticité est proposée et permet de simuler les essais. Ce modèle, dans lequel peu de paramètres interviennent, est identifié à partir d'essais quasi statiques. Les simulations permettent d'identifier les paramètres influençant les différentes zones de fragmentation.